美国两组科学家成功地使用圆柱状的碳纳米管制造出了几十纳米宽的石墨烯带。这些石墨烯带的应用范围涵盖太阳能电池、计算机等。该研究成果发表在4月16日的《自然》（Nature）杂志上。

 

一直以来，科学家都认为石墨烯带比碳纳米管还要难以制造，石墨烯是从石墨材料中剥离出的单层碳原子材料，其厚度只有0.335纳米，把20万片石墨烯叠加到一起，也只有一根头发丝那么厚。

 

石墨烯导电性好、纤薄、透明、坚硬，非常适用于制造显示屏和太阳能电池板。带状的石墨烯用处更大，在10纳米左右的宽度上，电子被迫纵向移动，使石墨烯可以像半导体一样起作用，半导体石墨烯可能是电子工业的“福音”。

 

之前，研究人员使用化学药品或超声波将石墨烯切成带状，但该方法无法用来大规模制造石墨烯带，也无法控制其宽度。美国莱斯大学的化学家詹姆斯·赛领导的研究小组和斯坦福大学化学系教授戴洪杰（Hongjie Dai音译）领导的研究小组分别使用碳纳米管制造出了石墨烯带。

 

戴洪杰研究小组使用从半导体工业借鉴过来的蚀刻技术切开纳米管。他们将碳纳米管粘附到一个聚合物薄膜上，接着使用经过电离的氩气来蚀刻每个纳米管的每一个条带，得到的石墨烯带的宽度仅为10纳米至20纳米。

 

詹姆斯·赛研究小组则使用高锰酸钾和硫酸的混合物，沿着一个轴心打开纳米管，他们得到的丝带要宽一些，大约为100纳米到500纳米。这些丝带虽不是半导体，但更容易大规模制造。

 

墨西哥科学和技术研究所的物理学家毛睿夕·特若尼斯认为这两个技术可相互补充。

 

詹姆斯·赛相信，他的丝带能用来制造太阳能电池板、可弯曲的触摸显示屏，还能够制成轻薄、导电的纤维，以取代在飞机和宇宙飞船上使用的笨重铜线。戴洪杰研究小组的窄带具有导电性能，因此在电子工业将具有广泛用途，他们已使用石墨烯带制造出了基本的晶体管。（来源：科技日报 刘霞） （《自然》（Nature），doi:10.1038/nature07919，Liying Jiao，Hongjie Dai） （《自然》（Nature），doi:10.1038/nature07872，Dmitry V. Kosynkin，James M. Tour） 更多阅读（英文） Dai在《自然》发表论文摘要 James Tour在《自然》发表论文摘要